თანამედროვე ძუძუმწოვრებს სმენის უნიკალური უნარი აქვთ. შუა ყურის მახასიათებლების გამოყენებით, შეუძლიათ აღიქვან მრავალი სხვადასხვა ხმა და სიხშირე. ამ მახასიათებელთა შორისაა ჩვენი ყურის ბარაბნები და რამდენიმე პატარა ძვალი.
ჩიკაგოს უნივერსიტეტის პალეონტოლოგთა ახალი კვლევის თანახმად, ამ ფიზიკურ მახასიათებელთა გამოჩენა იმაზე 50 მილიონი წლით ადრე დაიწყო, ვიდრე აქამდე გვეგონა.
ამის მტკიცებულებას ძუძუმწოვართა წინაპრის, ტრინაქსოდონის (Thrinaxodon liorhinus) 250 მილიონი წლის წინანდელ ნამარხში მიაგნეს. ცხოველის თავის ქალაზე კომპიუტერული ტომოგრაფიის გამოყენებით, შექმნეს 3D მოდელები, რომლის საშუალებითაც გააკეთეს იმის სიმულირება, როგორი რეაგირება შეიძლება ჰქონოდა ტრინაქსოდონის ანატომიას ბგერის სხვადასხვა წნევასა და სიხშირეზე; ამისათვის კი გამოიყენეს საინჟინრო პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელიც აჩვენებს, როგორ ირხეოდნენ მისი ძვლები საპასუხოდ.
ტრინაქსოდონი ადრეულ ტრიასულ პერიოდში ბინადრობდა, დინოზავრებამდე. იყო ცინოდონტი — ადრეულ ძუძუმწოვართა ახლო ნათესავი; ჰქონდა სხეული, რომელიც რომელიც სადღაც ხვლიკსა და მელას შორის გამოიყურებოდა.
მისი ზოგიერთი გენი იმავე სქემას მიჰყვებოდა, რომელსაც დღეს ატარებენ თანამედროვე ძუძუმწოვრები და როგორც ახალი კვლევა მიუთითებს, მისი სმენის არქიტექტურაც ჩვენთან გარკვეულწილად საერთოა.
ადრეულ ცინოდონტებს ჰქონდათ ყურის ძვლები — ჩაქუჩი (შუა ყურის ერთ-ერთი სასმენი ძვალი), გრდემლი და უზანგი — რომლებიც ყბაზე იყო მიბმული. გვიანდელ სახეობებში ეს ციცქნა ფრაგმენტები ყბას თანდათან მოსცილდნენ და წარმოქმნეს ძუძუმწოვრის განსხვავებული შუა ყური.
შუა ყურამდე და მასთან დაკავშირებულ „ყურის დაფის“ სმენით შესაძლებლობებამდე, ცხოველები დამოკიდებული იყვნენ ძვლით გატარებულ ხმაზე, სადაც ნერვები ყბის ძვალში არსებული ვიბრაციებიდან სიგნალებს ტვინში გადასცემენ.
უკვე ათწლეულებია, პალეონტოლოგები ვარაუდობენ, რომ ტრინაქსოდონი შეიძლება „ნაკლული რგოლი“ იყოს ძუძუმწოვართა სმენის ევოლუციაში. 1975 წელს, ვისკონსინის უნივერსიტეტის ანატომმა ედგარ ალინმა ივარაუდა, რომ ტრინაქსოდონს შეიძლება ჰქონოდა ყურის დაფის აპკის ადრეული ფორმა, რომელიც გადაკრული იყო ჯერ კიდევ ყბაზე მიბმულ კაუჭიან ძვლოვან სტრუქტურაზე.
თუმცა, იმ დროს ალინს არ ჰქონდა შესაბამისი ტექნოლოგიები, რომ ეს ეჭვი დაედასტურებინა. სწორედ ამიტომ დაუბრუნდნენ ახალი კვლევის ავტორები ამ კითხვას საინჟინრო პროგრამული უზრუნველყოფით.
„თითქმის ერთი საუკუნის განმავლობაში, მეცნიერები ცდილობდნენ გაერკვიათ, როგორი სმენა შეიძლება ჰქონოდათ ამ ცხოველებს. ამ იდეებმა დაატყვევა ცხოველთა ევოლუციაზე მომუშავე პალეონტოლოგთა წარმოსახვა, მაგრამ ამ დრომდე არ გვქონდა ძალიან ძლიერი ბიომქანიკური ტესტები. ავიღეთ მაღალი კონცეფციის პრობლემა — როგორ ირხეოდა ყურის ძვლები 250 მილიონი წლის წინანდელ ნამარხში? ჰიპოთეზა ამ დახვეწილი ხელსაწყოებით შევამოწმეთ“, — ამბობს ჩიკაგოს უნივერსიტეტის ევოლუციური მეცნიერი ალეკ უილკენი.
3D მოდელის საშუალებით, ჯგუფმა ცხოველის თავის ქალა და ყბის ძვალი უპრეცედენტო დეტალებით შეისწავლეს, მათ შორის, ყბის ძვალში არსებული მოხრილი ნაწილი, რომელზედაც შესაძლოა ადრეული დაფის აპკი ყოფილიყო გადაჭიმული.
ამის შემდეგ, ხელსაწყოთი, რომლითაც ინჟინრები ვიბრაციის დაძაბულობას ტესტავენ თვითმფრინავებსა და ხიდებზე, ჩაატარეს სიმულირება იმისა, რა გავლენა შეიძლება მოეხდინა მრავალ სხვადასხვა ბგერას ტრინაქსოდონის თავის ქალასა და ყბის ძვალზე.
რა თქმა უნდა, ცოცხალ თავში გაცილებით მეტი რამ არის, ვიდრე უბრალოდ ძვალში და ამიტომ, მკვლევრებმა ხარვეზებიც ამოავსეს ცოცხალი ცხოველებიდან ცნობილი პარამეტრების გამოყენებით იმ რბილი ქსოვილების შესახებ, რომლებიც შესაძლოა ასევე მონაწილეობდნენ პროცესში.
„როცა ნამარხის კომპიუტერული ტომოგრაფიის მოდელი გვაქვს, შეგვიძლია ავიღოთ არსებული ცხოველების მატერიალური თვისებები და წარმოვადგინოთ, თითქოს ჩვენი ტრინაქსოდონი გაცოცხლდა. აქამდე ეს შეუძლებელი იყო და როგორც ამ პროგრამული უზრუნველყოფის სიმულაციამ გვაჩვენა, ხმის ვიბრაცია არსებითად ის გზაა, რომლითაც ამ ცხოველს შეუძლია მოისმინოს“, — ამბობს უილკენის მრჩეველი, ჟე-სი ლუო.
საერთო ჯამში, შედეგები მიუთითებს, რომ ტრინაქსოდონის დაფის აპკს საკმაოდ კარგად უნდა ემუშავა შუა ყურის მოწყვეტილი ძვლების გარეშეც კი. თანაც, ეს ძვლის გამტარობის საკმაოდ დიდი გაუმჯობესება იქნებოდა, რაც პოტენციურად აღნიშნავდა ძუძუმწოვრების ტიმპანურ სმენაზე დამოკიდებულებისკენ გარდამავალ წერტილს.
უილკენმა და მისმა ჯგუფმა გააკეთა კონსერვატიული შეფასება, რომ ამ „აღჭურვილობით“, ტრინაქსოდონს უნდა ჰქონოდა სმენის დიაპაზონი 38-დამ 1243 ჰერცამდე (შედარებსათვის, ჯანმრთლ ახალგაზრდა ადამიანს 20 – 20 000 ჰერცი) და ყველაზე მგრძნობიარე იყო 1000 ჰერცის ბგერებზე, როცა ბგერის წნევა 28 დეციბელი იყო (ხმის დონე სადღაც ჩურჩულსა და ნორმალურ საუბარს შორის).
ეს კი ტრინაქსოდონს დაეხმარებოდა მსხვერპლის მიგნებაში, მტაცებლებისგან თავის არიდებაში და შეიძლება გარკვეულ როლს ასრულებდა გამრავლებაშიც.
კვლევა Proceedings of the National Academy of Sciences-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია news.uchicago.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
